本章小結

原核生物是地球上最早出現的生命，多數也只由一個細胞組成。它們的大小以微米計，用光學顯微鏡也要用高倍鏡頭才能看見它們。但是就是在這樣微小的世界中，生命不但發生了，而且發展到了非常完善和精巧的地步。它們“學會”了用蛋白質來催化化學反應，又用RNA來指導和催化蛋白質的合成。它們“發明”了DNA的雙螺旋結構，用它來儲存信息，并且將信息傳給后代。它們把信息儲存在“基因”里，并且給每個基因安上了“開關”，使它們能夠靈活地適應環境的變化。它們有了結構精巧的細胞膜，用作生物分子和外界的屏障。它們“懂得”利用氧化還原反應來產生生命活動所需要的能量，使用ATP作為供給能量的媒介，而且使用葡萄糖作為主要的能源分子和合成其他分子的碳源。它們“創立”了電子傳遞鏈，利用細胞膜來做“水壩”，蓄積氫離子來“發電”，即合成ATP。它們“創建”了化學反應的“轉盤路”，使得細胞內的各種分子得以互相轉化。它們還“發明”了光合作用，直接從太陽光中獲取能量，并且釋放出氧氣。它們還“發明”了細胞骨架，并且用它來維持細胞形狀，實現細胞分裂。原核生物的確很小，但是正是因為它們小，和環境交換物質快，它們可以迅速生長繁殖，并且通過基因突變來適應新的環境，甚至在難以想象的極端條件下生活。正是因為原核生物的這些“發明創造”，即使在多細胞生命極其發達的今天，原核生物不僅沒有敗下陣來，它們還繼續繁榮昌盛，成為我們的生活必不可少的成分。原核生物的這些發明，真核生物都幾乎原封不動地繼承下來了。我們細胞里面的DNA、RNA、蛋白質、基因、細胞膜、三羧酸循環、綠色植物葉綠體中的光反應系統，以及細胞骨架，都和原核生物一脈相承。可以說，原核生物是地球上生命的大“功臣”，是它們為后來更高級的生命打下了堅實可靠的基礎。我們用了這么多篇幅來敘述原核生物，是因為生命運行的基本結構和方法，在原核生物就已經建立了，真核生物不過是“錦上添花”而已。

但是原核生物也有局限性。它們的構造比較簡單，基因數量較少，調控機制也不很復雜。而且原核生物必須迅速繁殖才能在競爭中站住腳。繁殖就需要復制DNA，而DNA的復制不僅需要消耗能量，復制效率也和DNA的大小有關。DNA分子越大，復制時用的時間越長，消耗的能量越多。為了能夠迅速地繁殖，原核生物都盡量使自己的DNA緊湊精干，DNA的大小一般只有幾十萬到幾百萬個堿基對。這樣就限制了它們功能的發展，所以經過幾十億年的漫長歷程，它們基本上仍然是單細胞生物，不能形成具有細胞分工的多細胞生物。生物的進一步發展，就要等待真核生物登上歷史舞臺了。